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PID控制中如何整定PID参数1,概述作为经典的控制理论,PID控制规律仍然是当今工控行业的主导控制方式,无论复杂、简单的控制任务,PID控制都能取得满意的控制效果,前提是PID参数必须选择合适。可以说,通过适当的PID参数,PID控制可以得到各种输出响应特性,也就是说,通过适当给定PID参数,大多数的控制任务都可以由PID完成。本文根据经典PID控制理论,结合玖阳自动化科技公司的一线通模块,详细介绍PID参数在整个控制过程中所起的作用,指导PID控制中的参数整定。2,PID模块介绍WT405-5为可编程PID控制模块,模块内部有40余种命令语言,每个命令语言执行一定的运算功能,根据实际要求,将多条命令语言组合在一起即构成模块的控制程序。通过编程,模块可实现单回路PID、串级三冲量PID、导前微分PID及自动/手动无扰切换等复杂的控制功能。模块具有掉电保护功能,复位或重新上电时能自动恢复掉电前的工作状态,接续原来的工作状态进行控制。模块本身具有PID控制所必须的模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出通道,能不依赖网络而独立进行PID控制,该控制方案安全、可靠。PID参数、PID定值及控制程序的修改可通过网络实现。4路模拟量输入通道可以单独设置分度类型,采集各种类型的模拟量信号。3,PID控制原理经典PID控制理论中,基本数学模型有两种(连续型、增量型),PID模型的增量控制数学模型可以简单地用下式表示:PID参数包括:比例倍数-表达式中的K积分时间-表达式中的Ti(秒)实际微分时间-Td(秒)微分增益-表达式中的Kd积分分离-当PID偏差E(k)超过“积分分离”值时,PID命令不进行积分项运算,防止积分饱和。当积分分离为0时,PID命令变成了PD命令,不进行积分运算。上限限制-用来限制PID命令输出的最大值,即PID输出不能大于该值。下限限制-用来限制PID命令输出的最小值,即PID输出不能小于该值。用K=0来关闭PID命令的比例项,用“积分分离”=0来关闭PID命令的积分项,用Kd=0来关闭PID命令的微分项。通过关闭不同的功能实现P、PI、PD、PID等控制功能。4,PID参数对输出响应的作用下面以PID输入E(k)的阶跃变化,描述K、Ti、Td、Kd参数在PID运算中的作用,适当地修改各参数的数值,可以获得不同的控制特性,满足不同的控制要求,从而完成PID参数的整定。PID参数对输入偏差阶跃变化的响应特性从上图中可以清楚看到PID参数在控制过程中所起的作用,通过实际控制效果,可以给定合适的PID参数,达到满意的控制效果。参考资料:WT405-5一线通模块使用说明。
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